KR20160069348A - 이차 전지 및 이를 구비한 전지 팩 - Google Patents

이차 전지 및 이를 구비한 전지 팩 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제1전극 탭 및 제2전극 탭을 포함하는 단위전지, 상기 제1전극 탭 및 상기 제2전극 탭이 노출되도록 상기 단위전지가 수납되는 전지 홀더. 상기 전지 홀더에 고정되고 상기 제1전극 탭이 분리 가능하게 삽입되는 제1 클립 및 상기 전지 홀더에 고정되고 상기 제2전극 탭이 분리 가능하게 삽입되는 제2 클립을 포함하는 이차 전지를 구현하여 전극 탭의 고정구조가 간단하다.

Description

이차 전지 및 이를 구비한 전지 팩{ SECONDARY BATTERY AND BATTERY PACK HAVING THE SAME}
본 발명은 이차 전지 및 이를 구비한 전지 팩에 관한 것이다.
이차 전지는 충전 및 방전을 반복적으로 수행하는 전지이다. 소용량의 이차 전지는 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 대용량 이차 전지는 하이브리드 또는 전기 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 사용될 수 있다.
이러한 이차 전지는, 고출력 또는 고용량을 위해 필요에 따라 복수의 단위전지를 직렬 및 병렬 연결한 전지 팩을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 단위 전지는 분리판(separator)의 양면에 양극과 음극을 구비하여 형성되는 전극조립체, 전극조립체를 내장하는 케이스 및 전극조립체에 전기적으로 연결되고 케이스 외부로 연장되는 전극 단자를 포함한다.
종래에는 복수의 단위전지를 연결한 전지 팩을 구성할 때 단위전지의 전극 단자를 용접을 통해 연결하여 연결구조가 복잡하고 용접 중 불량이 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명의 일 실시예는, 용접을 하지 않고 단위전지의 전극 탭을 고정하여 조립되는 이차 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
한편 본 발명의 일 실시예는, 복수의 단위전지가 간단한 구조로 병렬 연결된 전지 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예로서, 제1전극 탭 및 제2전극 탭을 포함하는 단위전지; 상기 제1전극 탭 및 상기 제2전극 탭이 노출되도록 상기 단위전지가 수납되는 전지 홀더; 상기 전지 홀더에 고정되고 상기 제1전극 탭이 분리 가능하게 삽입되는 제1 클립; 및 상기 전지 홀더에 고정되고 상기 제2전극 탭이 분리 가능하게 삽입되는 제2 클립;을 포함하는 이차 전지가 제공될 수 있다.
한편 일 실시예로서 상기 단위전지는 전극조립체 및 상기 전극조립체가 전해액과 함께 밀봉되는 케이스를 포함할 수 있다. 상기 전극조립체는 제1전극, 제2전극 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재된 분리판을 포함할 수 있다. 상기 제1전극 탭은 상기 제1전극과 전기적으로 연결되고 상기 케이스 외부로 연장되며, 상기 제2전극 탭은 상기 제2전극과 전기적으로 연결되고 상기 케이스 외부로 연장될 수 있다.
상기 전지 홀더는 일 실시예로서 상기 단위전지의 테두리를 둘러싸는 홀더 프레임 및 상기 홀더 프레임에서 외측으로 연장되고 제1전극 탭과 마주한 측에 상기 제1 클립이 고정되고 제2전극 탭과 마주한 측에 상기 제2 클립이 고정되는 클립 고정부를 포함할 수 있다.
그리고 상기 제1 전극 탭과 상기 제2 전극 탭은 각각 상기 홀더 프레임의 외측으로 연장되되 상기 클립 고정부가 연장되는 방향으로 연장될 수도 있다.
그리고 상기 제1 전극 탭과 상기 제2 전극 탭은 상기 클립 고정부의 상기 제1클립이 고정되는 부분과 상기 클립 고정부의 상기 제2 클립이 고정되는 부분 사이에서 연장될 수도 있다.
상기 제1 클립과 상기 제2 클립은 일 실시예로서 서로 마주보도록 상기 클립 고정부에 고정될 수 있다.
상기 제1 클립 및 상기 제2 클립은 일 실시예로서 상기 제1 및 제2 전극 탭이 각각 고정되도록 간격이 좁아졌다가 다시 넓어지면서 연장되는 한 쌍의 연장부; 및 상기 한 쌍의 연장부 단부를 서로 연결하고 상기 클립 고정부에 각각 고정되는 연결부를 포함할 수 있다.
상기 홀더 프레임은 일 실시예로서 서로 결합하여 홀더 프레임을 이루는 복수의 프레임부를 포함할 수 있다. 그리고 상기 제1 프레임부는 상기 단위전지의 일측을 둘러싸되 적어도 상기 제1전극 탭과 인접한 부분에서 그 반대편까지 연장되고, 제2 프레임부는 상기 단위전지의 타측을 둘러싸되 적어도 상기 제2전극 탭과 인접한 부분에서 그 반대편까지 연장될 수 있다.
상기 클립 고정부는 상기 제1 프레임부에서 외측으로 연장되며 제1클립이 고정되는 제1클립 고정부; 및 상기 제2 프레임부에서 외측으로 연장되며 제2클립이 고정되는 제2클립 고정부를 포함할 수도 있다.
한편 본 발명의 일 실시예로서, 복수의 이차 전지 및 상기 복수의 이차 전지를 병렬 연결하는 복수의 도전성 바를 포함하는 전지 팩을 제공할 수 있다.
그리고 상기 이차 전지는 일 실시예로서 제1전극 탭 및 제2전극 탭을 포함하는 단위전지; 상기 제1전극 탭 및 상기 제2전극 탭이 노출되도록 상기 단위전지가 수납되는 전지 홀더; 상기 전지 홀더에 고정되고 상기 제1전극 탭이 분리 가능하게 삽입되는 제1 클립; 및 상기 전지 홀더에 고정되고, 상기 제2전극 탭이 분리 가능하게 삽입되는 제2 클립을 포함할 수 있다.
상기 제1,2 클립은 일 실시예로서 상기 도전성 바와 접촉되는 바 접촉부; 및 상기 바 접촉부에서 꺽여 연장되고 상기 제1,2전극 탭이 삽입되는 탭 접촉부를 포함할 수 있다. 그리고 상기 탭 접촉부는 사이에 상기 제1,2 전극 탭이 고정되도록 간격이 좁아졌다가 다시 넓어지면서 연장되는 한 쌍의 연장부를 포함할 수 있다.
상기 도전성 바는 일 실시예로서, 복수의 바 접촉부에 각각 수납되는 복수의 클립 접촉부; 및 상기 복수의 클립 접촉부를 전기적으로 연결하는 연결 바;를 포함할 수 있다.
상기 연결 바는 일 실시예로서, 상기 복수의 바 접촉부를 지나는 방향으로 연장되고 상기 클립 접촉부는 상기 연결 바에서 상기 바 접촉부상으로 연장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이차 전지의 전극 탭이 용접에 의하지 않고 고정되므로 고정구조가 단순하고 용접불량이 발생하지 않아 이차 전지 제조시 불량률이 감소하는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 이차 전지가 병렬로 연결되는 구조가 단순하며 구조 변경도 용이하므로 병렬 연결된 전지 팩의 제조가 간단한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이고,
도 2는 도 1의 실시예의 분해사시도이고,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 분해사시도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩의 사시도이고,
도 5는 도 4의 실시예의 부분 확대 사시도이고,
도 6은 도 5의 Ⅰ-Ⅰ 방향 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우 뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한 도면에서 본 발명과 관계없는 부분은 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면부호를 붙였다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있도록 실시예들을 상세하게 설명한다. 본 발명에서 언급하는 이차전지는, 충전 및 방전이 가능한 어떤 구성의 전지여도 좋다.
도 1은 본 발명의 일 실시예를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 실시예의 분해사시도이다. 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 단위전지(110), 전지 홀더(120) 및 제1,2 클립(130A, 130B)을 포함한다.
단위전지(110)는 제1전극 및 제2전극 사이에 세퍼레이터를 개재시킨 전극조립체를 전해액과 함께 케이스(115)에 밀봉한 것이다. 상기 단위전지는 소정 두께를 갖고 납작한 형상이며, 제1전극 탭(111A)과 제2전극 탭(111B)은 같은 쪽에 구비된다.
상기 제1전극 탭(111A)은 제1전극과 전기적으로 연결되며 케이스(115) 외부로 연장된다. 제2전극 탭(111B)은 제2 전극과 전기적으로 연결되며 케이스(115) 외부로 연장되되 제1전극 탭과 동일한 방향으로 연장된다. 이때 도시된 바와 같이 상기 제1전극 탭과 제2전극 탭은 서로 나란하게 연장될 수 있다. 이러한 상기 제1 및 제2전극 탭은 납작한 띠 혹은 스트랩 형상의 도전성 바로 형성될 수 있으며, 두께는 후술할 제1 및 제2클립에 맞물려 단단히 고정될 수 있을 정도로 두껍게 형성된다.
상기 제1전극과 제2전극은 극성이 상이하며, 본 실시예에서는 제1전극이 양극이고 제2전극이 음극으로 도시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니고 제1전극이 음극이고 제2전극이 양극이어도 좋다.
상술한 단위전지(110)는 전해액과 반응하여 전기 화학 에너지를 발생시킬 수 있는 어떠한 구성의 전지여도 좋으며, 예를 들어 리튬 폴리머 전지 또는 리튬 이온 전지일 수 있다. 이러한 단위전지의 구체적인 구성은 공지된 것으로, 상세한 설명을 생략한다.
전지 홀더(120)는 단위전지(110)를 분리가능하게 수납하며 제1,2클립(130A, 130B)에 단위전지(110)가 접속되어 고정되면 상기 단위전지를 지지한다. 이러한 전지 홀더(120)는 홀더 프레임(121) 및 클립 고정부(125)를 포함한다. 상기 홀더 프레임은 대체적인 사각 테두리의 프레임으로 형성되어 상기 단위전지의 테두리를 부분적으로 둘러싸 보호하는 부재이다. 상기 홀더 프레임은 절연물질로 이루어질 수 있다. 또한 상기 홀더 프레임은 플라스틱 재질로 이루어질 수 있으며 사출 성형될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 홀더 프레임은 단위 전지의 케이스(115)의 4개의 테두리 중 적어도 두 개의 테두리를 감싸고 있으며, 나머지 두 개의 테두리에 대응되는 부분 중 하나에는 제1전극 탭(111A)과 제2전극 탭(111B)이 외부로 노출되는 전극 탭 관통공(122)이 형성된다. 또한 상기 전극 탭 관통공의 반대편에는 상기 단위전지가 상기 홀더 프레임에 삽입되기 위한 개구부가 형성된다. 상기 홀더 프레임은 대체적인 사각 테두리의 프레임으로 형성되므로 단위전지가 상기 홀더 프레임에 수납되면 케이스(115)의 넓은 측면(116)이 노출되게 된다. 그러나 상기 홀더 프레임은 이에 한정되는 것은 아니고 상기 단위전지를 수납하고 보호할 수 있는 어떠한 형상이어도 좋으며, 예를 들어 상기 케이스의 측면(116)을 전부 덮어 보이지 않게 하거나 복수의 관통공이 형성되어 부분적으로 노출되도록 구성될 수도 있다.
상기 클립 고정부(125)는 상기 홀더 프레임에서 외측으로 연장되어 형성되는 부재로, 제1 및 제2클립(130A, 130B)을 각각 전지 홀더에 고정하는 부분이다. 상기 클립 고정부(125)는 상기 제1클립이 고정되는 부분인 제1클립 고정부(125A)와 상기 제2클립이 고정되는 부분인 제2클립 고정부(125B)를 포함한다. 상기 제1클립 고정부와 상기 제2클립 고정부는 전극 탭 관통공(122)의 양단에 각각 형성되고 제1 및 제2 전극 탭(130A, 130B)이 연장되는 방향과 동일한 방향으로 연장된다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 제1 및 제2 클립 고정부는 홀더 프레임의 외면에서 각각 연장되는 복수의 벽으로 이루어져 그 안에 공간(126A, 126B)이 형성되며, 제1 및 제2 클립이 고정되는 벽은 상대적으로 두껍게 형성되고 나머지 벽은 상대적으로 얇게 형성된다.
제1클립 고정부와 제2클립 고정부에 각각 형성되는 상기 빈 공간(126A, 126B)은 가스배출 통로로 활용될 수 있다.
도 2를 참조하면, 필요에 따라 상기 홀더 프레임은 홀더 프레임에 단위전지(110)를 수납하기 위해 형성된 개구부를 막는 보조 고정부재(123)를 더 포함할 수 있다. 상기 보조 고정부재는 상기 홀더 프레임에서 분리 가능하게 상기 개구부에 결합된다. 예를 들어, 상기 보조 고정부재는 상기 홀더 프레임에 스크류와 같은 체결수단으로 고정될 수도 있고, 보조 고정부재에 후크가 형성되고 홀더 프레임 본체에는 홈이 형성되어 끼움결합될 수도 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니고 상기 보조 고정부재는 고정적으로 상기 폴더 프레임에 결합될 수도 있다.
상기 보조 고정부재(123)는 생략될 수 있으며, 상기 개구부에 끼워지는 보조 고정부재 대신 가로로 설치되어 상기 개구부의 일부분을 막는 막대 형상의 고정 바가 구비될 수도 있다. 이러한 고정 바는 전지 팩 제작을 위해 복수의 이차 전지가 적층될 때 이차 전지를 서로 고정하기 위해 구비될 수 있다.
제1 및 제2 클립(130A, 130B)은 각각 상기 제1 및 제2 전극 탭(111A, 111B)이 삽입되어 고정되는 부재이다. 또한 상기 제1 및 제2 클립은 각각 도전성 물질로 구성되어 제1 및 제2 전극 탭과 전기적으로 연결된다. 따라서 상기 제1 및 제1클립은 상기 제1 및 제2 전극 탭을 통해 상기 제1전극 및 제2전극과 각각 전기적으로 연결된다.
제1클립(130A)은, 제1전극 탭(111A)이 그 사이에 끼워져 고정되는 제1 탭 접촉부(131A)와, 상기 제1 탭 접촉부에서 연장되어 상기 제1클립 고정부에 고정되는 제1 연결부(135A)를 포함한다. 제2클립(130B)은 제2전극 탭(111B)이 그 사이에 끼워져 고정되는 제2 탭 접촉부와, 상기 제2 탭 접촉부에서 연장되어 상기 제2클립 고정부에 고정되는 제2 연결부를 포함한다. 이러한 제1 및 제2클립은 형상은 동일하고 배치되는 방향에 차이가 있으므로 이하에서는 제1클립의 형상에 대해서만 서술하고 제2클립에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
제1 탭 접촉부(131A)는 판상의 두 개의 연장부(132, 133)가 일단에서 서로 벌어진 채로 연장되면서 점점 간격이 좁혀졌다가 타단을 향해 다시 점점 벌어지는 형상으로 연장되고, 상기 타단에서 연결부(134)에 의해 서로 연결되어 제1클립 고정부(125A)에 고정된다. 상기 두 개의 연장부는 서로 가장 가까운 부분의 간격이 적어도 상기 제1전극 탭(111A)의 두께보다 좁도록 형성되며, 가장 가까운 부분에서 두 개의 연장부가 서로 맞닿도록 형성되어도 좋다. 그리고 상기 두 개의 연장부는 상기 제1 전극 탭이 그 사이에 끼워졌을 때 상기 제1전극 탭을 단단히 고정하도록 탄성부재로 이루어질 수 있다.
상기 두 개의 연장부(132, 133)가 서로 연결되는 부분은 도2 에 연결부(134)로 도시하였다. 도 2를 참조하면, 상기 연결부(134)는 상기 한 쌍의 연장부가 타단에서 내측으로 꺽여서 연결되는 부분으로, 평탄한 판상으로 형성된다. 상기 연결부는 제1클립 고정부(125A)가 제1 전극 탭(111A)과 대향하는 면에 고정되어 상기 제1 탭 접촉부를 상기 전지 홀더에 고정시킨다. 마찬가지로 상기 제2클립(130B)의 연결부는 제2클립 고정부(125B)가 제2 전극 탭(111B)과 대향하는 면에 고정되어 상기 제2 탭 접촉부를 상기 전지 홀더에 고정시킨다.
미도시되었으나, 상기 연결부(134)는 상기 제1클립 고정부(125A)에 다양한 방법으로 고정될 수 있다. 예를 들어 상기 제1클립 고정부에 홈이 형성되고 상기 연결부는 상기 홈에 삽입되어 고정되거나, 스크류와 같은 별도의 체결수단에 의해 고정될 수도 있다. 이러한 고정방법은 도전성 부재를 절연부재에 고정할 수 있는 공지의 어떤 방법이어도 좋다.
상술한 바와 같은 형상의 제1 및 제2 클립(130A, 130B)은 각각의 연결부가 제1 및 제2 클립 고정부(125A, 125B)에 고정된다. 이때 상기 제1클립(130A)과 상기 제2클립(130B)은 서로 마주보는 형상으로 배치되어 클립 고정부에 각각 고정된다. 도 1을 참조하면, 상기 제1 클립 및 상기 제2 클립은 한 쌍의 연장부(132, 133)가 간격을 두고 V자 형상으로 벌어져있는 부분이 서로 대향하도록 상기 제1클립 고정부 및 상기 제2클립 고정부에 각각 배치된다.
제1전극 탭(111A)과 제2전극 탭(111B)은 상기 전극 탭 관통공(122)을 통과하여 상기 전지 홀더(120)의 외부로 노출되되 상기 제1클립 고정부(125A)와 상기 제2클립 고정부(125B) 사이로 연장된다. 또한, 상기 제1전극 탭(111A)는 상기 제1클립 고정부(125A)와 인접하게 연장되어 상기 제1클립(130A)의 한 쌍의 연장부 사이를 관통한다. 상기 제2전극 탭(111B)은 상기 제2클립 고정부(125B)와 인접하게 연장되어 상기 제2클립(130B)의 한 쌍의 연장부 사이를 관통한다.
상술한 바와 같이 상기 제1 및 제2 전극 탭은 각각 상기 제1 및 제2클립에 맞물려 고정된다. 상술한 측면에 의해 상기 단위전지(110)는 전지 홀더(120)에 용접에 의하지 않고 수납되어 고정되므로, 상기 단위전지가 상기 전지 홀더에 분리 가능하게 수납되는 이점이 있다. 또한 상기 제1 및 제2 전극 탭을 상기 제1 및 제2클립에 삽입하여 고정할 때 용접이 필요하지 않으므로 용접불량 역시 발생하지 않는다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 분해 사시도이다. 도 3을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지를 상세하게 설명한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지는 단위 전지(110), 전지 홀더(120') 및 제1,2 클립(130A, 130B)을 포함한다. 상기 단위 전지 및 상기 제1,2 클립에 대한 구성 및 기능은 상술한 일 실시예와 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.
전지 홀더(120')는 홀더 프레임이 복수로 이루어져 서로 결합되면서 상기 단위전지의 테두리를 둘러싸도록 구성되며, 제1홀더부(120A) 및 제2홀더부(120B)를 포함한다. 도 3을 참조하면 제1홀더부(120A)와 제2홀더부(120B)는 전지 홀더(120')가 제1전극 탭 쪽과 제2전극 탭 쪽으로 분리되어 각각 제1 및 제2전극 탭(111A, 111B)을 고정할 수 있도록 형성된다.
구체적으로, 상기 제1 홀더부(120A)는 제1 프레임부(121A) 및 제1클립 고정부(125A)를 포함하고, 제2홀더부(120B)는 제2프레임부(121B) 및 제2클립 고정부(125B)를 포함한다. 제1프레임부(121A)와 제2프레임부(121B)는 단위 전지(110)의 한쪽 테두리 및 그 반대쪽 테두리에서 각각 단위 전지의 테두리를 둘러싼다. 상기 제1프레임부와 상기 제2프레임부가 상기 단위전지에 결합된 상태의 홀더 프레임의 전체적인 형상은 도 2의 홀더 프레임(121)과 보조 고정부재(123)가 결합된 형상과 동일하다. 구체적으로, 제1프레임부와 제2프레임부가 결합된 상태의 홀더 프레임은 상기 단위전지의 4 개의 테두리 중 3 개의 테두리를 둘러싸는 형상의 사각 프레임이 되며, 상기 단위전지의 나머지 한 개의 테두리에는 제1 및 제2 전극 탭이 노출되어 있으므로 이와 대응되는 위치에는 도 2에서와 같이 전극 탭 관통공(122)이 형성된다. 그리고 상기 전극 탭 관통공의 양단에는 제1클립 고정부(125A)와 제2클립 고정부(125B)가 각각 제1 및 제2 프레임부에서 연장되어 형성되며, 상세한 구성 및 기능은 상술한 실시예와 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.
도 3을 참조하여 제1프레임부 및 제2프레임부를 상세하게 설명하면, 제1프레임부(121A)는 제1전극 탭(111A)이 구비된 쪽의 단위전지 테두리 중간부터 그 반대편 테두리 중간까지 연장되는 프레임이고, 제2프레임부(121B)는 제2전극 탭(111B)이 구비된 쪽의 단위전지 테두리 중간부터 그 반대편 테두리 중간까지 연장되는 프레임이다. 또한 상술한 바와 같이 홀더 프레임에 전극 탭 관통공(122)이 형성되므로, 상기 홀더 프레임이 두 개의 프레임부로 분리된 형상 중 하나인 제1프레임부에는 제1전극 탭쪽 테두리의 측면(116)을 따라 연장되고 나머지 하나인 제2프레임부에는 제2전극 탭 쪽 테두리의 측면(116)을 따라 연장되어 서로 만나면서 함께 상기 전극 탭 관통공(122)을 형상하는 제1 및 제2프레임 연결부(124A, 124B)가 형성된다.
도 3을 참조하여, 단위전지(110)가 제1홀더부(120A) 및 제2홀더부(120B)에 수납되는 구조를 상세하게 설명한다. 다만, 설명의 편의를 위해 단위전지의 제1전극 탭(111A)과 가까운 쪽을 단위전지의 하부, 제2전극 탭(111B)과 가까운 쪽을 단위전지의 상부로 설명하나 상하부의 개념은 단위전지의 제1 및 제2전극 탭의 위치에 따라 달라질 수 있음은 물론이다. 다시 말해, 제1전극 탭과 제2전극 탭 사이에서 상기 단위 전지를 둘로 나누는 선을 기준으로 도면상 그 아랫부분을 하부, 그 윗부분을 상부로 지칭한다.
상기 제1홀더부(120A)는 단위전지(110)의 한쪽에서 결합되되 상기 단위전지의 하부에서 결합되고, 상기 제2홀더부(120B)는 상기 제1홀더부가 결합되는 쪽의 반대쪽에서 결합되되 상기 단위전지의 상부에서 결합된다. 이때 제1홀더부(120A)에 고정된 제1클립(130A)에는 제1전극 탭(111A)이 삽입되어 고정된다.
상술한 바와 같이 제1클립(130A)의 탭 접촉부(131A)는 두 연장부(132, 133)를 포함하고, 상기 두 연장부는 제1전극 탭(111A)을 향해 일단이 V자 형상으로 벌어지도록 형성되므로, 제1 탭 접촉부(131A) 사이로 제1전극 탭(111A)이 쉽게 삽입된다. 마찬가지로 제2클립(130B)의 제2 탭 접촉부 역시 제2 전극 탭(111B)를 향해 일단이 V자 형상으로 벌어지도록 형성되므로, 상기 제2클립의 제2 탭 접촉부 사이로 제2전극 탭(111B)이 쉽게 삽입된다.
상술한 구성의 측면은, 전지 홀더(120')가 복수의 홀더 프레임을 포함하여 서로 반대방향에서 상기 단위전지에 결합될 수 있고 서로 대향하도록 배치되되 제1전극 탭 및 제2전극 탭을 향해 각각 벌어져서 배치된 제1클립 및 제2클립에 전극 탭이 고정되므로 착탈이 용이하다. 또한 상술한 실시예에서와 마찬가지로, 삽입에 의해서 바로 단위전지가 전지홀더에 수납되어 고정되므로 용접이 필요하지 않아 용접불량이 발생할 염려도 없다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩의 부분 분해 사시도이고, 도 4의 실시예의 부분 확대 사시도이고, 도 6은 도 5의 Ⅰ-Ⅰ 방향 단면도이다. 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩을 상세하게 설명한다. 다만, 도 4에서는 홀더 프레임이 분리된 실시예의 전지 홀더(120')를 도시하였으나, 홀더 프레임이 일체로 형성된 실시예인 전지 홀더(120)도 적용 가능함은 당연하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전지 팩은 상술한 실시예에 따른 이차 전지가 병렬 연결된 것으로, 복수의 이차 전지 및 상기 이차전지를 병렬로 연결하는 복수의 도전성 바(140A, 140B)를 포함한다.
복수의 이차전지는 각각 단위 전지(110), 상기 단위 전지가 수납된 전지 홀더(120, 120'), 상기 전지 홀더에 구비되어 제1전극 탭 및 제2전극 탭을 각각 고정하는 제1 및 제2 클립(130A, 130B)을 포함하며, 상세한 구성은 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 바와 같으므로 상세한 설명을 생략한다. 상기 이차전지는 전지 홀더가 하나의 홀더 프레임을 포함하는 실시예(120)나 복수의 홀더 프레임을 포함하는 실시예(120') 중 어느 실시예에 따른 전지 홀더를 포함하여도 좋다.
다만, 상술한 제1 및 제2클립(130A, 130B)에 형성된 연결부(134)는 이하에서는 바 접촉부로 지칭하며, 특히 제1클립에 형성된 연결부(134)는 제1 바 접촉부(135A)로 지칭한다.
복수의 도전성 바(140A, 140)는 상기 이차 전지를 병렬로 연결하는 바 형상의 부재로서, 제1전극끼리 전기적으로 연결하는 제1 도전성 바(140A)와 제2전극끼리 전기적으로 연결하는 제2 도전성 바(140B)를 포함한다. 상기 제1 도전성 바와 상기 제2 도전성 바는 형상이 서로 동일하고 연결되는 대상만이 상이하므로, 이하에서는 제1 도전성 바(140A)에 대해서 상세하게 설명한다. 제1 도전성 바에 대한 구성은 제2 도전성 바(140B)에도 적용됨은 물론이다.
상기 제1 도전성 바는 복수의 제1 클립에 각각 삽입되는 복수의 클립 접촉부(141A)와 상기 복수의 클립 접촉부를 서로 연결하는 연결 바(145A)를 포함한다. 도 5를 참조하면, 상기 연결 바는 제1클립(130A)의 측면테두리에서 복수의 제1클립을 가로지르는 방향으로 연장되는 판상의 부재이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 복수의 클립 접촉부(141A)는 상기 연결 바에서 상기 한 쌍의 연장부(132, 133) 사이로 연장되되 상기 바 접촉부(135A)에 접촉되어 고정된다. 상기 제1 도전성 바(140A)는 상기 연결 바에서 상기 복수의 바 접촉부가 각각 복수의 제1클립 안으로 연장되므로 전체적으로 빗 형상에 가깝다. 상기 연결 바는 일단이 더 연장되어 충방전 제어회로 및 기타 이차 전지의 제어 및 부하로의 전원공급을 위한 추가 구성에 전기적으로 연결된다.
상술한 구성의 측면은, 상기 도전성 바가 제1 및 제2클립에 간단하게 삽입되어 고정되는 구조이므로 이차 전지의 병렬 연결이 용이하고 이차 전지의 연결 개수를 쉽게 변경할 수 있다.
110 : 단위전지 111A, 111B : 제1, 제2 전극 탭
115 : 케이스 120, 120' : 전지 홀더
130A, 130B : 제1, 제2 클립 140A, 140B : 제1, 제2 도전성 바

Claims (12)

  1. 제1 전극 탭 및 제2 전극 탭을 포함하는 단위전지;
    상기 제1 전극 탭 및 상기 제2 전극 탭이 노출되도록 상기 단위전지가 수납되는 전지 홀더;
    상기 전지 홀더에 고정되고, 상기 제1 전극 탭이 분리 가능하게 삽입되는 제1 클립; 및
    상기 전지 홀더에 고정되고, 상기 제2전극 탭이 분리 가능하게 삽입되는 제2 클립;을 포함하는 이차 전지.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 단위전지는,
    제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 개재된 분리판을 포함하는 전극조립체; 및
    상기 전극조립체가 전해액과 함께 밀봉되는 케이스;를 포함하고,
    상기 제1 전극 탭은 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되고 상기 케이스 외부로 연장되며,
    상기 제2 전극 탭은 상기 제2 전극과 전기적으로 연결되고 상기 케이스 외부로 연장되는 이차 전지.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 전지 홀더는,
    상기 단위전지의 테두리를 둘러싸는 홀더 프레임; 및
    상기 홀더 프레임에서 외측으로 연장되고, 상기 제1 전극 탭과 마주한 측에 상기 제1클립이 고정되고 제2 전극 탭과 마주한 측에 상기 제2 클립이 고정되는 클립 고정부;를 포함하는 이차 전지.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1 전극 탭과 상기 제2 전극 탭은 각각 상기 홀더 프레임의 외측으로 연장되되 상기 클립 고정부가 연장되는 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제1 전극 탭과 상기 제2 전극 탭은,
    상기 클립 고정부의 상기 제1 클립이 고정되는 부분과 상기 클립 고정부의 상기 제2 클립이 고정되는 부분 사이에서 연장되는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 제1 클립과 상기 제2 클립은 서로 마주보도록 상기 클립 고정부에 고정되는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 홀더 프레임은 서로 결합하여 홀더 프레임을 이루는 복수의 프레임부를 포함하고,
    제1 프레임부는, 상기 단위전지의 일측을 둘러싸되 적어도 상기 제1 전극 탭과 인접한 부분에서 그 반대편까지 연장되고,
    제2 프레임부는, 상기 단위전지의 타측을 둘러싸되 적어도 상기 제2 전극 탭과 인접한 부분에서 그 반대편까지 연장되는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 클립 고정부는,
    상기 제1 프레임부에서 외측으로 연장되며 제1 클립이 고정되는 제1 클립 고정부; 및
    상기 제2 프레임부에서 외측으로 연장되며 제2 클립이 고정되는 제2 클립 고정부;를 포함하는 이차 전지.
  9. 복수의 이차 전지; 및
    상기 복수의 이차 전지를 병렬 연결하는 복수의 도전성 바;를 포함하고,
    상기 이차 전지는,
    제1 전극 탭 및 제2 전극 탭을 포함하는 단위전지;
    상기 제1 전극 탭 및 상기 제2 전극 탭이 노출되도록 상기 단위전지가 수납되는 전지 홀더;
    상기 전지 홀더에 고정되고, 상기 제1 전극 탭이 분리 가능하게 삽입되는 제1 클립; 및
    상기 전지 홀더에 고정되고, 상기 제2전극 탭이 분리 가능하게 삽입되는 제2 클립;을 포함하는 전지 팩.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제1 클립 및 상기 제2 클립은 각각,
    상기 도전성 바와 접촉되는 바 접촉부; 및
    상기 바 접촉부에서 꺽여 연장되고, 제1 전극 탭 및 제2 전극 탭 중 대응되는 전극 탭이 삽입되는 탭 접촉부;를 포함하고,
    상기 탭 접촉부는,
    사이에 상기 대응되는 전극 탭이 고정되도록 간격이 좁아졌다가 다시 넓어지면서 연장되는 한 쌍의 연장부를 포함하는 전지 팩.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 도전성 바는,
    복수의 바 접촉부 중 대응되는 바 접촉부에 각각 수납되는 복수의 클립 접촉부; 및
    상기 복수의 클립 접촉부를 전기적으로 연결하는 연결 바;를 포함하는 전지 팩.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 연결 바는 상기 복수의 바 접촉부를 지나는 방향으로 연장되고,
    상기 클립 접촉부는 상기 연결 바에서 상기 바 접촉부상으로 연장되는 전지 팩.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180091445A (ko) * 2017-02-07 2018-08-16 에이치엘그린파워 주식회사 배터리 모듈 및 배터리 모듈용 센싱 유닛

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102395752B1 (ko) * 2015-08-04 2022-05-09 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
CN108735957B (zh) * 2017-04-19 2021-05-04 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池模组
JP2019067678A (ja) * 2017-10-03 2019-04-25 カルソニックカンセイ株式会社 組電池
JP6692965B2 (ja) * 2019-05-23 2020-05-13 マレリ株式会社 組電池
US11715859B2 (en) * 2020-03-17 2023-08-01 William Koetting Battery interconnects including prebent electrical tabs and self-fixturing
CN113794036B (zh) * 2021-09-29 2024-02-13 欣旺达动力科技股份有限公司 极耳支架及单体电池
FR3129781B1 (fr) * 2021-11-26 2024-02-09 Commissariat Energie Atomique Module de batterie à empilement d’accumulateurs à emballage souple logés dans des supports fixés entre eux par liaison par complémentarité de formes et supportant des busbars imbriqués les uns dans les autres lors de la liaison.
FR3129784B1 (fr) * 2021-11-26 2024-02-02 Commissariat Energie Atomique Module de batterie à empilement d’accumulateurs à emballage souple logés dans des supports empilés et fixés entre eux, comprenant des busbars liés par complémentarités de formes avec des cosses reliés aux bornes des accumulateurs.
DE102022202310A1 (de) 2022-03-08 2023-09-14 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Batteriezellenvorrichtung, Akkupack und Verfahren zur Montage einer Batteriezellenvorrichtung
FR3135834A1 (fr) * 2022-05-23 2023-11-24 Nidec Asi Module d’accumulateur intégrant une connexion électrique élastique

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180091445A (ko) * 2017-02-07 2018-08-16 에이치엘그린파워 주식회사 배터리 모듈 및 배터리 모듈용 센싱 유닛

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